JP4015091B2 - 光線路監視用デバイス - Google Patents

Description

本発明は、例えば光パッシブダブルスター（ＰＤＳ：Ｐａｓｓｉｖｅ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓｔａｒ）伝送システム等の光通信分野に用いられる光線路監視用デバイスおよび光線路監視用システムに関するものである。

現在、ＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｈｏｍｅ）を低価格で導入するために、局内に設置された１つのＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）を多数のユーザーで共用する光ＰＤＳ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓｔａｒ）システムが提案されている。

光ＰＤＳシステムは、例えば図５に示すように、伝送装置１０に接続される基幹光線路２２ａの途中に光スプリッタ２８を接続することにより基幹光線路２２ａを光分岐して基幹光線路２２とし、さらに、この光分岐されたそれぞれの基幹光線路２２に分岐光線路１（１ａ_１，１ａ_２，・・・）を接続し、この分岐光線路１（１ａ_１，１ａ_２，・・・）をユーザー（加入者）２４に接続している。

また、一般に、光ＰＤＳシステムのような光加入者線路には、光線路媒体である光ファイバや光通信機器の異常の監視を行うために、ＯＴＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ）２を用いた光線路監視用システムが導入されている。このシステムにおいて、ＯＴＤＲ２からの監視光はファイバセレクタ（ＦＳ）２５と光カプラ１８を介し、それぞれの、基幹光線路２２に入力される。

各基幹光線路２２と分岐光線路１（１ａ_１，１ａ_２，・・・）との間には、光スプリッタの機能を有する光線路監視用デバイス３が設けられており、この光線路監視用デバイス３は、上記ＯＴＤＲ２からの監視光と、伝送装置１０から光スプリッタ２８と光カプラ１８を介して光基幹線路２２を伝搬してくる通信光とを、それぞれの分岐光線路１（１ａ_１，１ａ_２，・・・）に導入する。監視光は分岐光線路１（１ａ_１，１ａ_２，・・・）の終端側で反射してＯＴＤＲ２に戻るように構成され、この監視光の測定を行うことより光線路の異常検出を行う。なお、通信光は、ユーザー２４のＯＮＵ（光加入者線終端装置）２０に受信される。

上記光線路監視用システムの一例として、分岐光線路の長さ管理方式の光線路監視用システムがある。このシステムは、分岐光線路１（１ａ_１，１ａ_２，・・・）ごとにその長さを異なる長さに設定し、分岐光線路１（１ａ_１，１ａ_２，・・・）の終端部に設けたフィルタなどの監視光反射機構とＯＴＤＲ２との距離を、分岐光線路１（１ａ_１，１ａ_２，・・・）ごとに異なる長さとする。

そして、分岐光線路１（１ａ_１，１ａ_２，・・・）の敷設後、ＯＴＤＲ２から出力して分岐光線路１（１ａ_１，１ａ_２，・・・）の終端位置で戻ってくる監視光の戻り光を分岐光線路１（１ａ_１，１ａ_２，・・・）の正常時に測定し、この測定データと、障害等の異常発生時に同様にして測定される監視光の戻り光のデータとの比較により、障害のある分岐光線路１の特定をするものである（例えば、非特許文献１参照。）。

また、光線路監視用システムの別の例として、端末反射波長割付方式の光線路監視用システムがある。このシステムは、分岐光線路１の終端反射の波長を分岐光線路ごとに割り付け、可変波長ＯＴＤＲ２等で監視を行い、反射光量の増減を測定することにより故障線路の特定を行うものである（例えば、非特許文献２参照。）。

さらに、光線路監視用システムのさらに別の例として、波長ルーティング方式の光線路監視用システムが提案されている。この提案のシステムは、例えば図６に示すように、基幹光線路２２に、例えば波長λａの通信光と、互いに異なる複数の波長（例えば、ｎを２以上の整数として、波長λｃ_１〜λｃ_ｎ）を持った監視光を伝搬させて光線路監視用デバイス３に入射し、光線路監視用デバイス３が分岐光線路１（１ａ_１，１ａ_２，・・・）ごとに監視光波長を割り付けるものである（例えば、非特許文献３参照。）。

この波長ルーティング方式の光線路監視用システムにおいては、可変波長ＯＴＤＲを用いてもよい。

この波長ルーティング方式のシステムに適用される光線路監視用デバイス３は、通信光を分岐する機能と監視光を分波する機能とを有する必要があり、例えば図７に示すようなアレイ導波路回折格子の応用品等により形成される。

図７に示す光部品は、光フィルタ３０によって波長λａの通信光と波長λｃ_１〜λｃ_ｎの監視光とを分波し、アレイ導波路回折格子型の回路の通信光入力部３１から通信光を入力し、監視光入力部３２から監視光を入力する。通信光は、通信光を透過して監視光を反射するフィルタ３７を透過し、通信光入力導波路４２を通ってスラブ導波路３３に入射し、スラブ導波路３３で広がって、各光出力導波路３６に入射し、その出力端からそれぞれ出射する。

一方、監視光は、監視光入力導波路４３を通ってスラブ導波路３３に入射し、スラブ導波路３３の回折効果によって広がってアレイ導波路３４に入射し、フィルタ３７で反射することからアレイ導波路３４を往復伝搬して、再びスラブ導波路３３を通り、波長ごとに分波されて波長ごとに異なる光出力導波路３６から出射する。

山本他、「分岐形光線路の１．６μｍ帯故障切り分け試験技術」１９９４年電子情報通信学会秋季大会Ｂ−８４６ 伊藤他、「ＰＤＳ線路における障害監視方式に関する検討」１９９６年電子情報通信学会総合大会Ｂ−１０７３ 田中他、「試験波長割当法による分岐光線路の個別損失分布測定」平成８年電気学会電子・情報・システム部門大会Ａ−９−４

しかしながら、上記提案の光線路監視用システムには、それぞれ以下のような問題があった。例えば、分岐光線路の長さ管理方式の光線路監視用システムは、光線路の敷設時に各分岐光線路の長さを互いに異なる長さに設計する必要があり、設計作業が面倒であるといった問題があった。また、このシステムを適用して分岐光線路の監視を行った場合、どの分岐光線路に故障等の異常があるかを知ることができるだけであり、異常位置の特定はできなかった。

また、端末反射波長割付方式の光線路監視用システムは、例えば断線等の障害発生時には、どの分岐光線路に異常が発生したかを知ることができるが、反射が無く、損失のみが増加する異常が発生した場合はどの位置で異常が発生したかを特定することができないといった問題があった。

さらに、波長ルーティング方式の光線路監視用システムは、障害発生時にどの分岐光線路１のどの位置にどのような異常が発生したかが分かるものの、図７に示したような回路構成では光フィルタと、カプラの機能も果たすアレイ導波路回折格子型の回路を１つのチップ上に集積化させる製造工程が複雑となり、歩留まり向上が難しかった。

本発明は、上記従来の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、障害発生時にどの分岐光線路のどの位置にどのような異常が発生したかを的確に監視できるような光線路監視用システムを形成可能な、歩留まりの高い光線路監視用デバイスを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は次のような構成をもって課題を解決するための手段としている。すなわち、第１の発明の光線路監視用デバイスは、光入力部から入力される互いに異なる複数の波長を持った監視光と、該監視光とは異なる波長を有して前記光入力部から入力される通信光とを受けて通信光は透過し監視光は前記光入力部からの入力の光路とは異なる光路に反射して通信光と監視光を分波する第１の光波長合分波フィルタと、該第１の光波長合分波フィルタの通信光透過側に設けられて通信光を複数に分岐する光分岐カプラと、該光分岐カプラの出力側に設けられ通信光の各分岐光を異なる位置で受けそれぞれの分岐通信光を透過させて個別の光出力の光路に導出し監視光の波長に対しては反射機能をもつ第２の光波長合分波フィルタと、前記第１の光波長合分波フィルタからの監視光の反射光路側に設けられて前記監視光をさらに波長ごとに分波し、それぞれの分波波長の監視光を前記第２の光波長合分波フィルタの各分岐通信光の対応する出力側に監視光の光出力導波路を通して導くアレイ導波路回折格子型波長合分波器とを有し、前記第２の光波長合分波フィルタは前記アレイ導波路回折格子型波長合分波器側から監視光の各光出力導波路を通して導かれる監視光を反射して当該反射された各波長の監視光を対応する各通信光の透過光にそれぞれ合波してその各合波光を前記個別の光出力の光路の出力部のそれぞれから外部へ出力するとともに、外部で反射されて当該出力部から当該個別の光出力の光路を通して導入される各波長の監視光を反射させて前記監視光の光出力導波路を通して前記アレイ導波路回折格子型波長合分波器の出力側に導入する構成と成し、このアレイ導波路回折格子型波長合分波器の出力側に導入された各波長の監視光は該アレイ導波路回折格子型波長合分波器で合波され、その監視光の合波光は、前記第１の光波長合分波フィルタで反射されて前記光入力部へ逆行する光線路監視用デバイスであって、前記光入力部は個別の光出力の光路の各出力部と同じ位置側に集約配置され、光入力部から入力される監視光と通信光は第２の光波長合分波フィルタに導いて該第２の光波長合分波フィルタで通信光と監視光とを分波する構成として第２の光波長合分波フィルタに第１の光波長合分波フィルタの機能を兼用させて第１の光波長合分波フィルタと第２の光波長合分波フィルタを共通の１個のフィルタにより形成した構成をもって課題を解決する手段としている。

また、第２の発明の光線路監視用デバイスは、前記第１の発明に加え、通信光は１．３１μｍと１．４９μｍと１．５５μｍの少なくとも一つの波長の光を有し、監視光は１．６０μｍ以上１．７０μｍ未満の互いに異なる複数の波長の光によって構成をもって課題を解決する手段としている。

第３の発明の光線路監視用デバイスは、前記第１、第２のいずれかの発明に加え、監視光は１．６２５μｍ以上１．６７５μｍ以下の互いに異なる複数の波長の光としたことをもって課題を解決する手段としている。

第４の発明の光線路監視用デバイスは前記第１から第３のいずれか一つの発明に加え、監視光は１．６４μｍ以上１．６６μｍ以下の互いに異なる複数の波長の光としたことをもって課題を解決する手段としている。

第５の発明の光線路監視用デバイスは、前記第１から第４のいずれか一つの発明に加え、光分岐カプラの光出力部の数を４または８としたことをもって課題を解決する手段としている。

第６の発明の光線路監視用デバイスは、前記第１から第５のいずれか一つの発明に加え、光分岐カプラは基板上に光導波路の回路を形成して成る平面導波回路により形成し、該平面導波回路に第１の光波長合分波フィルタと第２の光波長合分波フィルタを設けたことをもって課題を解決する手段としている。

第７の発明の光線路監視用デバイスは、前記第６の発明に加え、アレイ導波路回折格子型波長合分波器を光分岐カプラと同一基板上に形成した平面導波回路により形成したことをもって課題を解決する手段としている。

第８の発明の光線路監視用デバイスは、前記第１から第７のいずれか一つの発明に加え、前記第１と第２の光波長合分波フィルタの少なくとも一方は誘電体多層膜フィルタにより形成され、前記誘電体多層膜フィルタは、前記監視光を反射し、かつ、前記通信光を透過することをもって課題を解決する手段としている。

第９の発明の光線路監視用デバイスは、前記第１から第８のいずれか一つの発明に加え、アレイ導波路回折格子型波長合分波器により分波する監視光のそれぞれの透過波長域を１．０ｎｍ以上としたことをもって課題を解決する手段としている。

本発明の光線路監視用デバイスによれば、第１の光波長合分波フィルタによる通信光と監視光との分波と、光分岐カプラによる通信光分岐と、アレイ導波路回折格子型波長合分波器による監視光分波とを行い、この分波後に出力される波長ごとの監視光と前記分岐された通信光とを第２の光波長合分波フィルタによって合波することにより、簡単な構成で、通信光の分岐と監視光の分波とを良好に行うことができ、歩留まりが高いデバイスとすることができる。

そして、本発明の光線路監視用デバイスは、波長ルーティング方式の光線路監視用システムに適用することにより、障害発生時にどの分岐光線路のどの位置にどのような異常が発生したかを的確に検出可能な光線路監視用システムを構築することができる。

また、本発明の光線路監視用デバイスにおいて、通信光は１．３１μｍ、１．４９μｍ、１．５５μｍの少なくとも一つの波長の光を有し、監視光は１．６μｍ以上１．７μｍ未満の互いに異なる複数の波長の光によって構成されている構成によれば、現行の光線路監視用システムの仕様をそのままの状態として、上記のように障害の有無と障害位置の検出を的確に行える光線路監視用システムを安価に構築可能とすることができる。

さらに、本発明の光線路監視用デバイスにおいて、監視光は１．６２５μｍ以上１．６７５μｍ未満の互いに異なる複数の波長の光とした構成によれば、現行の光線路監視用システムにおいて、分岐光線路の終端側やユーザー側に設けられているフィルタ等の監視光反射機構をそのままの状態として、上記のように障害の有無と障害位置の検出を的確に行える光線路監視用システムを安価に構築可能とすることができる。

さらに、本発明の光線路監視用デバイスにおいて、光分岐カプラの光出力部の数を４または８とした構成によれば、光分岐カプラの光出力部数に対応させて光出力部を形成し、現行の光線路監視用システムに適用されている分岐光線路数をそのままにして、光線路監視用システムを安価に構築できる。

さらに、本発明の光線路監視用デバイスにおいて、光分岐カプラは基板上に光導波路の回路を形成して成る平面導波回路により形成し、該平面導波回路に第１の光波長合分波フィルタと第２の光波長合分波フィルタを設けた構成によれば、光線路監視用デバイスの小型化と低コスト化をより一層図ることができる。

さらに、本発明の光線路監視用デバイスにおいて、アレイ導波路回折格子型波長合分波器を光分岐カプラと同一基板上に形成した平面導波回路により形成した構成によれば、光線路監視用デバイスの小型化と低コスト化をさらにより一層図ることができる。

さらに、本発明の光線路監視用デバイスにおいて、第１、第２の光波長合分波フィルタの少なくとも一方に誘電体多層膜フィルタを適用し、監視光を反射し、通信光を透過する構成によれば、光波長合分波フィルタを好適に構成できる。

さらに、本発明の光線路監視用デバイスは、第１の光波長合分波フィルタと第２の光波長合分波フィルタを同じフィルタにより形成したので、光線路監視用デバイスの部品点数を少なくして、より一層の低コスト化を図ることができる。

さらに、本発明の光線路監視用デバイスにおいて、アレイ導波路回折格子型波長合分波器により分波する監視光のそれぞれの透過波長域を１．０ｎｍ以上とした構成によれば、デバイスの適用温度範囲内において温度調節機構を設けなくても監視光の分波を的確に行えるので、光線路監視用デバイスの低コスト化をより一層図ることができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。説明の都合上、先ず、本実施形態例を説明する前に、本発明を説明するための参考例を説明する。なお、本実施形態例の説明において、従来例および参考例と同一名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略又は簡略化する。

図１には、本発明を説明するための参考例が示されている。また、図２には、参考例の光線路監視用デバイスを用いた光線路監視用システムの一例が示されている。参考例の光線路監視用デバイス３は、例えば図２に示すような波長ルーティング方式の光線路監視用システムに適用され、光主幹線路２２と分岐光線路１（１ａ_１〜１ａ_８）との間に介設されるものである。

図１に示すように、参考例の光線路監視用デバイス３は、１つの光入力部４と、８つの光出力部１１（１１ａ〜１１ｈ）とを有し、光入力部４側には、該光入力部４から入力される互いに異なる複数（ここでは８つ）の波長λｃ_１〜λｃ_８を持った監視光を反射し、かつ、該監視光の波長と異なる波長λａ、λｂを有して前記光入力部４から入力される通信光を透過して、監視光と通信光を分波する第１の光波長合分波フィルタ５が設けられている。

参考例において、通信光波長λａは１．３１μｍであり、通信光波長λｂは１．５５μｍである。監視光波長は１．６０μｍ以上１．７０μｍ未満の予め設定した波長であり、１．６２５μｍ以上１．６７５μｍ以下の互いに異なる複数の波長λｃ_１、λｃ_２、・・・λｃ_８の光である。

参考例で適用している監視光波長は、λｃ_１＝１．６５７５μｍ、λｃ_２＝１．６５５０μｍ、λｃ_３＝１．６５２５μｍ、λｃ_４＝１．６５００μｍ、λｃ_５＝１．６４７５μｍ、λｃ_６＝１．６４５０μｍ、λｃ_７＝１．６４２５μｍ、λｃ_８＝１．６４００μｍである。

第１の光波長合分波フィルタ５の通信光透過側には、通信光を複数（ここでは８つ）に分岐する光分岐カプラ６が設けられており、第１の光波長合分波フィルタ５の監視光反射側にはアレイ導波路回折格子型波長合分波器８が設けられている。

このアレイ導波路回折格子型波長合分波器８は、１本の光入力導波路１２と、該光入力導波路１２の出射側に接続された第１のスラブ導波路１３と、該第１のスラブ導波路１３の出射側に接続されたアレイ導波路１４と、該アレイ導波路１４の出射側に接続された第２のスラブ導波路１５と、該第２のスラブ導波路１５の出射側に接続された複数並設された光出力導波路１６とを有している。

前記アレイ導波路１４は、複数の並設されたチャンネル導波路１４ａにより形成されており、アレイ導波路１４は、第１のスラブ導波路１３から導出された光を伝搬する。チャンネル導波路１４ａは互いに異なる長さに形成され、隣り合うチャンネル導波路１４ａの長さは互いにΔＬ異なっている。

なお、チャンネル導波路１４ａは、通常、例えば１００本といったように多数設けられるが、図１においては、図の簡略化のために、チャンネル導波路１４ａの本数を簡略的に示してある。また、参考例において、アレイ導波路回折格子型波長合分波器８の光出力部の数（光出力導波路１６の本数）は前記光分岐カプラ６の光出力部９（９ａ〜９ｈ）の数と等しく８つである。

アレイ導波路回折格子型波長合分波器８は、上記のような回路構成によって、複数波長の光を波長ごとに分波する機能を有しており、参考例に適用されているアレイ導波路回折格子型波長合分波器８の合分波波長のそれぞれの透過波長域は１．０ｎｍ以上に設定されている。

参考例において、アレイ導波路回折格子型波長合分波器８は、前記監視光を波長（λｃ_１、λｃ_２、・・・λｃ_８）ごとに分波し、それぞれの分波波長λｃ_１、λｃ_２、・・・λｃ_８の光を、前記光分岐カプラ６の８つ出力部９のうちの対応する個別の出力部９（９ａ〜９ｈ）側に導く。

前記光分岐カプラ６の出力部９ａ〜９ｈ側には第２の光波長合分波フィルタ７が設けられており、この第２の光波長合分波フィルタ７は、該光分岐カプラ６が分岐出力した通信光の波長λａ、λｂと前記アレイ導波路回折格子型波長合分波器８側から光分岐カプラ６のそれぞれの出力部９ａ〜９ｈ側に導かれる波長λｃ_１、λｃ_２、・・・λｃ_８ごとの監視光とをそれぞれ合波する機能を有している。

第２の光波長合分波フィルタ７は、前記第１の光波長合分波フィルタ５と同様に、通信光波長λａ、λｂを透過し、監視光波長λｃ_１、λｃ_２、・・・λｃ_８を反射するフィルタにより形成されており、第２の光波長合分波フィルタ７は、この波長選択透過反射機能によって、第２の光波長合分波フィルタ７のから出力される通信光波長λａ、λｂを透過し、アレイ導波路回折格子型波長合分波器８から導かれる監視光波長λｃ_１、λｃ_２、・・・λｃ_８を反射して、通信光と波長ごとの監視光を合波する。

第２の光波長合波フィルタ７により合波された通信光と波長ごとの監視光は、それぞれ前記光出力部１１ａ〜１１ｈから出力される。

参考例において、光分岐カプラ６とアレイ導波路回折格子型波長合分波器８の形成態様は、特に限定されるものではないが、参考例では同一基板上に形成した平面導波回路により形成されており、該平面導波回路上の光分岐カプラ６の入力部側に第１の光波長合分波フィルタ５が設けられ、光分岐カプラ６の出力部側に第２の光波長合分波フィルタ７が設けられている。また、第１及び第２の光波長合分波フィルタは、特に限定されるものではないが、参考例では例えば誘電体多層膜フィルタにより形成されている。

参考例の光線路監視用デバイス３は以上のように構成されており、例えば図２に示すような従来の従来のシステム構成において、従来型スプリッタ設置部分に、前記参考例のデバイス３を適用し、この光線路監視用デバイス３の光入力部４に、光主幹線路２２，２２ａを介して、通信光光源としての伝送装置１０と監視光光源としてのＯＴＤＲ２を接続し、光線路監視用デバイス３のそれぞれの出力部に対応する光線路である分岐光線路１（１ａ_１，１ａ_２，・・・）を接続して、波長ルーティング方式の光線路監視用システムが形成出来る。

従来システム構成に前記参考例の光線路監視用デバイス３を適用させた図２に示す光線路監視用システムにおいて、ＯＴＤＲ２の光源は、互いに異なる複数の波長を持った監視光を、波長ごとに対応する出力部２７から出力する光源であり、ＯＴＤＲ２は、監視光合分波用アレイ導波路回折格子２６を介してファイバセレクタ２５に接続される。監視光合分波用アレイ導波路回折格子２６は、参考例の光線路監視用デバイス３に適用されているアレイ導波路回折格子型波長合分波器８と同じ波長合分波機能を備えている。

従来システム構成に前記参考例の光線路監視用デバイス３を適用させた図２に示す光線路監視用システムは、ＯＴＤＲ２の複数の出力部２７からそれぞれ出力する互いに異なる波長の監視光を、監視光合分波用アレイ導波路回折格子２６で合波し、ファイバセレクタ２５とそれぞれの光主幹線路２２に介設された光カプラ１８を介して光主幹線路２２に入力し、また、伝送装置１０から出力される通信光を光スプリッタ２８により分岐して複数の光主幹線路２２に入力する。そして、それぞれの光主幹線路２２に入力された波長λａ、λｂの通信光と、複数波長λｃ_１、λｃ_２、・・・λｃ_８とを持った監視光は、参考例の光線路監視用デバイス３の光入力部４に入力される。

そうすると、図１に示すように、通信光は、第１の光波長合分波フィルタ５を透過し、光分岐カプラ６によって分岐されて各光出力部９ａ〜９ｈから出力され、第２の光波長合分波フィルタ７を透過して、それぞれの分岐通信光が個別に光出力部１１ａ〜１１ｈ側に伝搬していく。

一方、監視光は、第１の光波長合分波フィルタ５によって反射し、その後、アレイ導波路回折格子型波長合分波器８によってそれぞれの波長ごとに分波されて、光分岐カプラ６の対応する個別の光出力部９ａ〜９ｈに導かれる。これらの監視光は、それぞれ、第２の光波長合分波フィルタ７によって反射し、第２の光波長合分波フィルタ７を透過した分岐後の各通信光とそれぞれ合波されて対応する光出力部１１ａ〜１１ｈ側に伝搬していく。

そして、光線路監視用デバイス３の光出力部１１ａから、波長λａ、λｂ、λｃ_１の光が出力され、光出力部１１ｂから、波長λａ、λｂ、λｃ_２の光が出力されるといったように、それぞれの光出力部１１ａ〜１１ｈから対応する波長の監視光と通信光とが出力される。このように、参考例の光線路監視用デバイス３は、通信光の分岐と監視光の分波とを行い、その合波光を出力する。

従来システム構成に光線路監視用デバイス３を適用させた図２に示す光線路監視用システムにおいて、光線路監視用デバイス３の各光出力部１１ａ〜１１ｈから出力された通信光と波長ごとの監視光は、対応する分岐光線路１ａ_１〜１ａ_８に入力される。そして、分岐光線路１ａ_１〜１ａ_８をユーザー２４側に伝搬した通信光はユーザー２４のＯＮＵ（光加入者線終端装置）２０に受信される。

また、波長ごとの監視光はＯＮＵ２０の通信光受信部より手前側に設けられた監視光反射機構（図示せず）によって反射して、それぞれ、波長ごとに分岐光線路１ａ_１〜１ａ_８を戻っていき、光線路監視用デバイス３のそれぞれの光出力部１１ａ〜１１ｈに入射する。

光線路監視用デバイス３のそれぞれの光出力部１１ａ〜１１ｈに戻ってきた波長ごとの監視光は、光線路監視用デバイス３を前記と逆の経路を通って伝搬し、アレイ導波路回折格子型波長合分波器８によって合波されて、複数の波長λｃ_１、λｃ_２、・・・λｃ_８を持った監視光の戻り光として光入力部４から出力される。

この監視光は、光カプラ１８、ファイバセレクタ２５を介し、さらに、監視光合分波用アレイ導波路回折格子２６により波長ごとに分波出力されてＯＴＤＲ２の各出力部２７に戻っていくので、ＯＴＤＲ２は、戻ってきた波長毎の監視光を検出し、周知のＯＴＤＲによる線路異常（障害）検出方法によって、それぞれの分岐光線路１の異常の有無および異常発生位置の検出を行う。

参考例の光線路監視用デバイス３は、上記のように、通信光の分岐と監視光の分波とを行うことができるので、波長ルーティング方式の光線路監視用システムに適用することができ、障害発生時にどの分岐光線路１のどの位置にどのような異常が発生したかを検出可能な光線路監視用システムを構築することができる。

また、参考例の光線路監視用デバイス３は、光分岐カプラ６とアレイ導波路回折格子型波長合分波器８とを同一基板上に形成した平面光導波回路により形成して、この平面光導波回路に第１、第２の光波長合分波フィルタ５，７を設けた簡単な構成であるので、容易に、歩留まり良く製造でき、小型で、安価なデバイスを実現することができ、図７に示される構成による小型化の難しさを解決することが出来る。

また、参考例の光線路監視用デバイス３は、通信光波長を１．３１μｍと１．５５μｍとし、監視光波長を１．６μｍ帯としており、光出力部１１ａ〜１１ｈの個数を８として８本の分岐光線路１（１ａ_１〜１ａ_８）に接続することができるので、現行の光線路監視用システムに適用することにより、現在適用されている波長の光を用いて、光通信と光線路監視を良好に行うことができる。

さらに、参考例の光線路監視用デバイス３は、監視光波長を１．６４μｍ以上１．６６μｍ以下の互いに異なる複数の波長の光としているので、光線路監視用システムに適用するときに、システムのユーザー２４側に設ける監視光反射機構（監視光反射用のフィルタ等）を現在適用されている部材を適用してシステムを構築でき、安価なシステム構築を可能とすることができる。

さらに、参考例の光線路監視用デバイス３は、アレイ導波路回折格子型波長合分波器８の光合分波波長の透過波長域を１．０ｎｍ以上としているので、温度依存性が０．０１ｎｍ／℃のアレイ導波路回折格子型波長合分波器８を、例えば−２０℃〜８０℃の範囲で温度調節無しで使用できるので、小型化と低価格化をより一層可能とすることができる。

なお、参考例の光線路監視用デバイス３は、図３に示すように、図２において、ＯＴＤＲ２の直後に設けた監視光合分波用アレイ導波路回折格子２６を省略した構成の光線路監視用システムに適用することもできる。なお、図３のシステムにおいては、監視光合分波用アレイ導波路回折格子２６を有していないので、例えばＯＴＤＲ２内に設けたスーパーコンティニュウム光源等の広帯域光源や多波長光源から互いに異なる複数波長を持った監視光を出力してファイバセレクタ２５に入力し、光カプラ１８を介して基幹光線路２２に入力する。

基幹光線路２２を伝搬した監視光は、光線路監視用デバイス３に入力されて分波され、それぞれ対応する各分岐光線路１に入射してその終端側で反射した後に、光線路監視用デバイス３に戻って合波される。その後、基幹光線路２２を通って戻ってきた複数波長を有する監視光は、ファイバセレクタ２５を介して複数波長を持ったままＯＴＤＲ２に入力されるので、ＯＴＤＲ２側で、波長ごとに分析して光線路の異常の有無や異常箇所の検出を行うことになる。

この波長ごとの分析には前述のアレイ導波路回折格子型波長合分波器を用いることが可能である。この場合、アレイ導波路回折格子型波長合分波器はＯＴＤＲ２の監視光入力側に設置し、アレイ導波路回折格子型波長合分波器のそれぞれの出力側に各々ＯＴＤＲ２の受光素子を設けるか、光スイッチ等を用いてＯＴＤＲ２の受光素子とアレイ導波路回折格子型波長合分波器の出力の接続を選択する方式が用いられる。

また、図３においては、波長可変のＯＴＤＲを用いることも可能である。この場合、ＯＴＤＲの光源波長をλｃ１からλｃ８の何れかに制御することにより、任意に所望の分岐光線路を監視することが可能である。

次に、図４に示す、本発明に係る光線路監視用デバイスの第１実施形態例について説明する。なお、第１実施形態例の光線路監視用デバイス３において、上記参考例と同様に構成されている構成要素についての説明は省略または簡略化する。

第１実施形態例の光線路監視用デバイス３が参考例の光線路監視用デバイス３と異なる特徴的なことは、光入力部４と光出力部１１ａ〜１１ｈを光線路監視用デバイス３の一端側（同じ端側）に設け、第１の光波長合分波フィルタ５と第２の光波長合分波フィルタ７を同じフィルタにより構成したことである。それ以外の構成は参考例と同じであり、参考例と同一の構成部分は参考例と同じ効果を奏する。

第１実施形態例は以上のように構成されており、第１実施形態例も上記参考例と同様の動作により同様の効果を奏することができる。

また、第１実施形態例は、第１の光波長合分波フィルタ５と第２の光波長合分波フィルタ７を同じフィルタにより構成しているので、光線路監視用デバイス３の部品点数を少なくして低価格化をより一層図ることができる。

なお、本発明は上記実施形態例に限定されることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、通信光波長や監視光波長は、必ずしも上記実施形態例や、参考例で適用した波長とは限らず、例えば通信光波長を、１．３１μｍ、１．４９μｍ、１．５５μｍの少なくとも一つの波長とする等、システムの仕様等に対応させて適宜設定されるものである。

また、上記実施形態例では、光分岐カプラ６の光出力部９の数を８としたが、光分岐カプラ６の光出力部９の数は８以外の数（例えば４、１６等の適宜の数）としてもよく、この数に対応させてアレイ導波路回折格子型波長合分波器８の光出力導波路１６や光線路監視用デバイス３の光出力部の数を設定すればよい。なお、光線路監視用デバイス３の光出力部の数を４または８とし、対応する分岐光線路１に接続すると、従来用いられてきた光線路監視用システムへの適用を容易にできる。

アレイ導波路回折格子型波長合分波器８により分波する監視光のそれぞれの透過波長域を１．０ｎｍ以上としたが、分波監視光の透過波長域は特に限定されるものでなく、適宜設定されるものである。ただし、分波監視光の透過波長域を１．０ｎｍ以上の適宜の値とすると、例えば温度範囲が１００℃程度の範囲内で、温度調節無しで光線路監視用デバイス３を使用できるので、小型化と低価格化をより一層可能とすることができて好ましい。

また、監視光は１．６２５μｍ以上１．６７５μｍ以下であることが好ましく、この場合、国際規格によって定められた伝送帯域と一致するため汎用性が広がり、様々なシステムにおいて光線路監視用デバイス３を使用できるので、低価格化をより一層可能とすることができる。

本発明を説明するための光線路監視用デバイスの参考例を示す要部構成図である。 参考例の光線路監視用デバイスおよび本発明に係る光線路監視用デバイスを、従来のシステム構成に適用した光線路監視用システムの一例を示す要部構成図である。 参考例の光線路監視用デバイスおよび本発明に係る光線路監視用デバイスを、従来のシステム構成に適用した光線路監視用システムの別の例を示す要部構成図である。 本発明に係る光線路監視用デバイスの第１実施形態例を示す要部構成図である。 従来の光線路監視用システムを説明するための模式図である。 波長ルーティング方式の光線路監視用システムの説明のための模式図である。 従来提案された波長ルーティング方式光線路監視用システムに適用する光デバイスの説明図である。

符号の説明

１，１ａ_１〜１ａ_ｎ 分岐光線路
２ ＯＴＤＲ
３ 光線路監視用デバイス
４ 光入力部
５ 第１の光波長合分波フィルタ
６ 光分岐カプラ
７ 第２の光波長合分波フィルタ
８ アレイ導波路回折格子型波長合分波器
９，９ａ〜９ｈ 出力部
１０ 伝送装置
１１ａ〜１１ｈ 光出力部

Claims (9)

1. 光入力部から入力される互いに異なる複数の波長を持った監視光と、該監視光とは異なる波長を有して前記光入力部から入力される通信光とを受けて通信光は透過し監視光は前記光入力部からの入力の光路とは異なる光路に反射して通信光と監視光を分波する第１の光波長合分波フィルタと、該第１の光波長合分波フィルタの通信光透過側に設けられて通信光を複数に分岐する光分岐カプラと、該光分岐カプラの出力側に設けられ通信光の各分岐光を異なる位置で受けそれぞれの分岐通信光を透過させて個別の光出力の光路に導出し監視光の波長に対しては反射機能をもつ第２の光波長合分波フィルタと、前記第１の光波長合分波フィルタからの監視光の反射光路側に設けられて前記監視光をさらに波長ごとに分波し、それぞれの分波波長の監視光を前記第２の光波長合分波フィルタの各分岐通信光の対応する出力側に監視光の光出力導波路を通して導くアレイ導波路回折格子型波長合分波器とを有し、前記第２の光波長合分波フィルタは前記アレイ導波路回折格子型波長合分波器側から監視光の各光出力導波路を通して導かれる監視光を反射して当該反射された各波長の監視光を対応する各通信光の透過光にそれぞれ合波してその各合波光を前記個別の光出力の光路の出力部のそれぞれから外部へ出力するとともに、外部で反射されて当該出力部から当該個別の光出力の光路を通して導入される各波長の監視光を反射させて前記監視光の光出力導波路を通して前記アレイ導波路回折格子型波長合分波器の出力側に導入する構成と成し、このアレイ導波路回折格子型波長合分波器の出力側に導入された各波長の監視光は該アレイ導波路回折格子型波長合分波器で合波され、その監視光の合波光は、前記第１の光波長合分波フィルタで反射されて前記光入力部へ逆行する光線路監視用デバイスであって、前記光入力部は個別の光出力の光路の各出力部と同じ位置側に集約配置され、光入力部から入力される監視光と通信光は第２の光波長合分波フィルタに導いて該第２の光波長合分波フィルタで通信光と監視光とを分波する構成として第２の光波長合分波フィルタに第１の光波長合分波フィルタの機能を兼用させて第１の光波長合分波フィルタと第２の光波長合分波フィルタを共通の１個のフィルタにより形成したことを特徴とする光線路監視用デバイス。
2. 通信光は１．３１μｍと１．４９μｍと１．５５μｍの少なくとも一つの波長の光を有し、監視光は１．６０μｍ以上１．７０μｍ未満の互いに異なる複数の波長の光によって構成されていることを特徴とする請求項１記載の光線路監視用デバイス。
3. 監視光は１．６２５μｍ以上１．６７５μｍ以下の互いに異なる複数の波長の光としたことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか一つに記載の光線路監視用デバイス。
4. 監視光は１．６４μｍ以上１．６６μｍ以下の互いに異なる複数の波長の光としたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の光線路監視用デバイス。
5. 光分岐カプラの光出力部の数を４または８としたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の光線路監視用デバイス。
6. 光分岐カプラは基板上に光導波路の回路を形成して成る平面導波回路により形成し、該平面導波回路に第１の光波長合分波フィルタと第２の光波長合分波フィルタを設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載の光線路監視用デバイス。
7. アレイ導波路回折格子型波長合分波器を光分岐カプラと同一基板上に形成した平面導波回路により形成したこと特徴とする請求項６記載の光線路監視用デバイス。
8. 第１と第２の光波長合分波フィルタの少なくとも一方は誘電体多層膜フィルタにより形成され、前記誘電体多層膜フィルタは、前記監視光を反射し、かつ、前記通信光を透過することを特徴とする、請求項１乃至請求項７のいずれか一つに記載の光線路監視用デバイス。
9. アレイ導波路回折格子型波長合分波器により分波する監視光のそれぞれの透過波長域を１．０ｎｍ以上としたことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一つに記載の光線路監視用デバイス。

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